Серийн холболттэй батарейн эгнээ яагаад зөрдөг вэ, балансжуулалт үнэндээ юу хийдэг вэ

Мөр 6-ын шошголлтой дөрвөн эсийг дөрвөн эсийн тавиурт хийнэ. Юунаас өмнө нь тавиураас гаргаж, амарсны дараа эс бүрийг **тусад нь** гурван аравтын оронтойгоор хэмжиж, дөрвөн тоог огнооны хамт бичээрэй. Дараа нь эс бүрийн бодит багтаамжийг нэг нэгээр хэмж. 4.20 В хүртэл цэнэглэж, гучин минут амраа, дараа нь тогтмол гүйдлээр хүчний резистороор 3.00 В хүртэл буулгаж, хугацааг хэмж. Ампер-цаг нь гүйдэл үржих цаг. Энэ нь дөрвөн удаагийн хэмжилт шаардана, мөн таны жинхэнэ байгаа зүйлийг мэдэх цорын ганц арга юм: боодол дээрх тоо бол үнэлгээ, хэмжилт биш бөгөөд хоёр жил шургуулганд хэвтсэн эс тэр тоонд хүрэхгүй. Дөрвөн багтаамжийг тэмдэглэлдээ хүснэгтээр бичээрэй. Энэ хүснэгт нь 3-р алхмын тооцооллын оролт бөгөөд 5-р алхмын төгсгөлд үүтэй харьцуулах болно. Хэрэв дөрвөн нь бие биендээ хоёр орчим хувиас илүү зөрөхгүй байвал, цааш явахынхаа өмнө мөрийг санаатай тэнцвэргүй болго: гурвыг бүрэн цэнэглэж, дөрөвдүгээрийг ойролцоогоор 60%-д үлдээ. Хэмжих харагдахуйц нөлөө хэрэгтэй, харин сайн тохирсон мөр нэг үдээс хойш ийм нөлөө өгөхгүй. Цэнэглэгч дээр нэг нэгээр. Цуврал мөрийг эс бүрийн хяналтгүйгээр хэзээ ч цэнэглэж болохгүй, энэ нь энэ мөрийн гол зорилго бөгөөд 5-р алхам оршин байгаа шалтгаан юм.

Дөрвөн эсийн савыг цуваа холбож, 3-р алхмын 5-р заавартай яг адилаар эс бүрийн холболтоос нимгэн татах утас гаргана. Эдгээр татах утсууд нь стринг ажиллаж байх үед эс бүрийг хэрхэн ажиглахыг заана. Бүх стрингийг хүчний резистороор тогтмол гүйдлээр буулгана — нэг ампер хангалттай бөгөөд резисторыг хянахад хялбар байлгана. Таван минут тутам **дөрвөн эсийн хүчдэл бүрийг ээлжлэн** болон стрингийн нийт хүчдэлийг уншаад мөрөнд бичнэ. **Ямар ч нэг эс** 3.00 В-д хүрсэн даруйд зогсоо. Стринг биш, эс. Энэ бол бүх дасгалын гол зорилго: дөрвөн эсийн дундаж 3.4 В байвал стринг 13.6 В байна, энэ нь нийт хүчдэлийн тасалгааг эсэргүүцэхгүй харагдах болно, гэвч дотор нь нэг эс аль хэдийн доод хязгаартаа хүрч, доош татагдаж байна. Одоо мөрөө хараарай. Сул эсийн хүчдэл эрт тусгаарлаад хурдан буурдаг; хүчтэй эсүүд зогсох үед нь хэвийн түвшиндээ байна. Стрингийн гаргасан цэнэгийг тооцоолж, 1-р алхмын хамгийн хүчтэй эсийн өөрийн багтаамжтай харьцуул. Зөрүү нь таны эзэмшдэг боловч хүрч чадахгүй багтаамж юм. Литийн эсийг 2.5 В-оос доош хэт буулгавал түүнд байнгын гэмтэл учруулж, дахин цэнэглэхэд аюултай болгоно. Нийт хүчдэлийн оронд эсүүдийг ажиглах нь болгоомжлол биш, стрингийг зөв ажиллуулах цорын ганц арга юм.

Хавтан нь үүнийг үл үзэгдэх байдлаар хийдэг хавтан суурилуулахаас өмнө, юу хийдгийг харахын тулд нэг суваг бүтээ. Идэвхгүй тэнцвэржүүлэгч нь үнэхээр энгийн юм. Нэг батарейн хооронд **100 Ω резистор**-ыг логик түвшний MOSFET-тай цуваа холбо: дрейн нь батарейн эерэг, сорс нь батарейн сөрөг талд. Батарей тохируулгын босгоос давах бүрт асдаг харьцуулагчаар хаалтыг жолоо: 4.15 В нь боломжит босго бөгөөд потенциометрээр тохируулж, тэмдэгч хэмжүүрээр шалга. 1 Вт буюу түүнээс их резистор ашигла: 3-р алхамд 0.18 Вт тооцоологдсон, хаалттай багцад зэрэглэлийнхээ ихэнхийг ажиллуулдаг вatt-ийн дөрөвний нэгийн эд анги муу санаа юм. Эхлээд батарейгүйгээр стендийн тэжээлээр туршиж үз: тэжээлийг босго хүртэл аажмаар өсгөж, MOSFET асч, резистор 42 мА-ийн гүйдэл татаж эхэлснийг баталгаажуул. Гүйдлийг таамаглахгүйгээр хэмж; бүрэн асаагүй MOSFET нь халаагуур болдог. Одоо мөрөн дэх хамгийн өндөр батарейд холбож, багцыг аажмаар цэнэглэ. Тэр батарей бусад нь баригдах хооронд өсөхөө зогсох ёстой. Резистор халахыг мэдрэх бөгөөд тэр дулаан нь таны зориуд устгаж буй энерги юм: идэвхгүй тэнцвэржүүлэлт нь дүүрэн батарейгаас хоосон руу цэнэг шилжүүлдэггүй, харин зөрүүг шатаадаг. Батарей бүрт нэгээс дөрөв ийм байвал бүрэн идэвхгүй тэнцвэржүүлэгч болно. Энэ нь дараагийн алхамд хавтан дээр байгаатай бараг яг адил юм.

Энэ хуудсан дахь зурагт харагдаж буй ногоон самбар бол 4S батерейны удирдлагын систем бөгөөд энэ нь 2 ба 4-р алхамд байгаа бүх зүйлийн худалдаанд гаргасан хувилбар юм. Түүний терминалын мөр нь **B−, дараа нь эс хоорондын холбоо бүрт нэг утас, дараа нь B+** дарааллыг авдаг — гурван дэх шатны багцын холбогчтой ижил холбоосууд. B−-ээс дээш чиглэн утсуудыг болгоомжтой, дарааллаар холбоно. Тэнцвэржүүлэх утсыг буруу холбоонд холбовол эсийн оролтыг урвуулдаг бөгөөд самбар үүнийг даахгүй. Холбогчийг залгахаас өмнө утас бүрийг тестерээр B−-тай харьцуулан хэмжиж, хүчдэл эсээр алхам алхмаар нэмэгдэж байгааг баталгаажуул. Үүнийг тconstruction бүрт хий. Тавын самбарын гурван үүрэг: - **Хэт цэнэглэлтээс хамгаалалт** — аль нэг эс ойролцоогоор 4.25 V-ыг давбал салгана. - **Хэт цэнэг буулгахаас хамгаалалт** — аль нэг эс ойролцоогоор 2.5 V-оос доош орвол салгана. Энэ бол та 2-р алхамд тестертэй гараар хангаж байсан хамгаалалт юм. - **Тэнцвэржүүлэлт** — нэг ирмэгийн дагуух жижиг резисторууд, таны 4-р алхамд бүтээсэн зүйлийг хийдэг. Самбарыг суулгасан үед багцыг цэнэглэж, дөрвөн эсийн хүчдэл хэдэн цагийн турш ойртож байгааг ажиглаарай. Ажиллаж байх үед тэнцвэржүүлэх резисторууд дээр хэмжих хэт улаан туяаны термометр тавь; тэдгээр нь самбар дээрх хамгийн халуун зүйл байх бөгөөд энэ нь зөв юм. Дараа нь 2-р алхамын цэнэг буулгалтыг дахин хийж, хүргэсэн ампер-цагийг анхны туршилттай харьцуул. Энэ зөрүү нь энэ шатны асуултын хариулт бөгөөд таны өөрийн ширээн дээр хэмжсэн утга юм. A BMS эсийг хамгаална. Тэр эсийг засч чадахгүй: багтаамж нь үнэхээр унасан эс багцыг хязгаарлах хэвээр байх бөгөөд ямар ч тэнцвэржүүлэлт үүнийг өөрчлөхгүй. Хуучин багцын нэг эсийг шинээр солих нь тэнцвэргүй байдлыг сайжруулахгүй, харин улам дордуулна.

**Зохиогчийн эрхийн тухай, шударгаар хэлэхэд.** Нүдний тэнцвэржүүлэлтийн нэг ч патент байхгүй бөгөөд энд ч ямар нэгэн патент нэхэмжлээгүй байна. Асуудал нь арифметик юм — адил гүйдэл, өөр багтаамж — мөн хүмүүс эсүүдийг цуврал холбож эхэлснээс хойш, өөрөөр хэлбэл 1800 онд Вольтагийн багана ашиглахаас хойш үүнийг хүлээн зөвшөөрсөн. Литийн-ионы үед өөрчлөгдсөн зүйл бол *үр дагавар* юм: никелийн эс хэт цэнэглэгдэхэд хий ялгаруулж халдаг, харин литийн эс хэт цэнэглэгдэхэд 9-р шатанд дурдсан зүйлийг хийж чадна. Тэнцвэржүүлэлт үр ашгийн хэмжүүр байхаа больж, аюулгүй байдлын шаардлага болсон. Тиймээс багцын залгуур эсийн таг нэмэгдсэн бөгөөд өнөөдөр зарагдаж буй литийн багц бүр дотроо хамгаалалтын самбартай байдаг, харин тухайн үеийн никель-кадмийн багц зөвхөн эс болон термистортой байсан. **Пассив ба актив.** Энд байгаа бүх зүйл *пассив* тэнцвэржүүлэлт юм: өндөр эсийг буулгаж, зөрүүг үрдэг. *Актив* тэнцвэржүүлэгчид цэнэгийг өндөр эснээс нам эс рүү индуктор эсвэл трансформатороор дамжуулдаг тул юу ч алддаггүй, харин тэдгээр нь илүү үнэтэй, илүү төвөгтэй байдаг. Дөрвөн эстэй багаж багцын хувьд пассив хувилбар зөв; 100 эстэй машины багцын хувьд энэ нь зөв байхаа больдог, учир нь алдагдах энерги нь цувааны уртаас хамаардаг. **Үнэнч хязгаарлалт.** Пассив тэнцвэржүүлэлт удаан байдаг, 3-р алхамд харуулсанчлан 300 mAh тэнцвэргүй байдал цус буулгахад долоон цаг шаардана. Энэ нь зөвхөн цэнэглэлтийн дээд хэсэгт ажилладаг, учир нь тэнд хүчдлийн муруй эсүүдийг ялгах хангалттай налуу байдаг — 4-р шатны тэгш талбай дээр 50 mV зөрүү нь цэнэгийн төлөв дэх ямар ч зөрүү байж болно. Мөн энэ нь буулгах хурдаас хурдан өсөж буй тохироогүй байдлыг засаж чадахгүй, энэ бол хөгширсэн багц эцэстээ болдог зүйл юм.